BIOTECNOLOGÍA Y BIODIVERSIDAD.

Diálogos de saberes

Marina Adema et al.

Compilado por Sandra Sharry e Iselén Trujillo

2018

308 páginas

Capítulo 7: pp 173-209

La biotecnología como herramienta para la conservación y el cuidado de la biodiversidad de

las especies aromático-medicinal nativas

Jesica Iannicelliad

; Julián Guarinielloa; Patricia Peralta

a; Sandra Pitta-Álvarez

bc y Alejandro

Salvio Escandóna.

aInstituto de Genética “Ewald A. Favret”, Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA),

Hurlingham, Buenos Aires, Argentina. bLaboratorio de Cultivo Experimental de Plantas y Microalgas, Departamento de Biodervisidad y

Biología Experimental, Faculatd de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, No. 68,

Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina. cInstituto de Micología y Botánica (INMIBO), Universidad de Buenos Aires-CONICET, Ciudad

Autónoma de Buenos Aires, Argentina. dConsejo Nacional de Investigaciones Científicas y Tecnológicas (CONICET).

Introducción.

Desde mucho antes de los comienzos de su historia, la humanidad recurrió al Reino Vegetal

para abastecerse de alimentos y medicina. De hecho la historia de nuestra civilización comienza

con la domesticación de algunas especies vegetales y la aparición de la agricultura (en este

punto, dado el abrupto cambio cultural que sufrieron tanto el Homo sapiens y las especies

vegetales involucradas, no estaría de más preguntarse, quien domesticó a quien).

Se estima que existen alrededor de 400.000 especies vegetales, de las cuales alrededor del 12%

tiene propiedades medicinales, pero sólo se cultivan unos pocos cientos de especies. Si bien son

estimadas, puestas en blanco sobre negro, estas cifras activan señales de alarma sobre la

situación de la gran mayoría de las plantas aromático-medicinales (PAMs) utilizadas por el

hombre.

La gran mayoría de nuestras especies nativas de PAMs están en estado salvaje, son una

importante fuente de variabilidad genética, además de una invalorable y todavía

inexplorada, fuente de genes.

Siendo parte relevante de una porción de la biodiversidad, las PAMs son aquellas especies

vegetales que tienen la capacidad de elaborar metabolitos secundarios (principios activos)

farmacológicamente activos, que pueden ser nocivos o beneficiosos para la salud. Dentro de

este grupo, las plantas estrictamente aromáticas, son aquellas cuyos principios activos son

compuestos volátiles (aceites esenciales) que les confieren el aroma que las caracteriza. Estas

propiedades organolépticas que confieren a las comidas y bebidas aromas, colores y sabores

diferentes, que las hacen más apetitosos, sabrosos y más gratos al olfato, a la vista y al paladar,

las convierte en insumos relevantes para la industria alimentaria y licorera. Se podría afirmar,

entonces, que todas las plantas aromáticas son medicinales pero no todas las medicinales son

aromáticas.

Estas especies vegetales tienen importancia tanto biológica como cultural y económica, por sus

genes y el producto de éstos, a lo que se suma su importancia social por los saberes ancestrales,

sus aplicaciones en medicina popular y por ser parte del medio de subsistencia de muchas

familias. En este contexto, es importante resaltar que muchas de estas especies no son

producidas, sino que son extraídas directamente de la naturaleza. Parecería que 5.000 años de

civilización todavía no lograron modificar nuestro cerebro que, en el fondo, sigue siendo el de

un cazador/recolector…. y no podemos resistirnos a servirnos de la madre naturaleza.

El gran problema para las plantas silvestres es que en los últimos años el incremento de la

demanda provocó una recolección indiscriminada de estos recursos (Pathak y Abido, 2014). En

la Argentina por ejemplo, décadas atrás la cadena productiva de las PAMs era muy simple y

acotada. Los recolectores de la zona levantaban los “yuyos” como una forma extra de

subsistencia, para vender a turistas y a una incipiente industria de herboristería. Esta forma de

recolección, hecha con manos expertas, se llevaba a cabo en forma armónica con la naturaleza,

respetando los tiempos de la planta, tomando solo la parte aérea y, en caso de haber semillas,

sacudiendo las ramas para distribuir la simiente y permitir su germinación y, en consecuencia, la

propagación de la especie. Pero, con el tiempo, aparecieron otros intereses, de mayor peso

comercial, se sumaron la industria licorera, la yerbatera y la alimentaria, incrementando

significativamente la demanda y creció la figura del acopiador; este intermediario compra,

fijando precio, a los pequeños productores/recolectores y vende a granel a la industria. Lo que

antes era la alforja de un burro, pasó a ser un carro, luego un camión y, con el correr del tiempo,

varios camiones. En la actualidad, en muchos lugares, se recolecta de forma desaprensiva

utilizando un “rolo” de metal que arranca todo de raíz, en forma indiscriminada y deja el monte

arrasado. Si a esto le sumamos la quema de campos para la ganadería, el turismo y los negocios

inmobiliarios, el destino de las PAMs se advierte como muy poco promisorio y todo hace

pensar que este escenario se repite en todo el mundo.

En nuestra región de Latinoamérica y el Caribe, existen una gran cantidad de especies

aromático-medicinales, de hecho algunos de los países que la conforman están considerados

como megadiversos, por lo que pretender abarcar todas las especies sobrepasa holgadamente los

alcances de este capítulo. Se tomaron sólo algunas especies para dar una idea aproximada de

cuál es el cuadro de situación en el que se encuentran las PAMs en general y cuáles son los

avances que se realizaron (o no) en la aplicación de técnicas biotecnológicas sobre las mismas.

Si bien el criterio de selección utilizado fue arbitrario, se consideraron algunas especies poco

conocidas y con usos potenciales inexplorados, tomando como premisa que la mejor forma de

defender nuestros recursos genéticos es conociéndolos y llevando a cabo un aprovechamiento

racional y sustentable de los mismos.

En este capítulo se tomaron 11 especies diferentes de PAMs y se muestra una revisión de sus

usos populares, sus potenciales aplicaciones, sus correspondientes estados de conservación, y el

grado de aplicación de las herramientas biotecnológicas para la propagación, conservación y/o

mejoramiento de las mismas.

Acantholippia seriphioides (A. Gray) Moldenke (Verbenaceae)

(tomillo andino, tomillo del campo o tomillo serrano), es un arbusto

aromático de 30-60 cm que habita en Chile, Bolivia y la Argentina

(Catálogo de Plantas Vasculares del Cono Sur, 2017), sobre suelos

áridos, limosos o pedregosos hasta los 1.000 m de altura. En la

medicina popular, las infusiones de partes aéreas se usan como

digestivos y diaforéticos. Las etnias mapuche y tehuelche la

combinan con otras especies, como Mentha spp, para tratar la gripe

(González y Molares, 2004). También se emplea para aromatizar y sazonar (Barboza et al.,

2009). Elechosa (2009), identificó cuatro quimiotipos: dos fenólicos (timol y carvacrol),

dihidrocarvona y geraniol-citral. El quimotipo thymol y carvacrol mostraron efectos acaricidas

en Varroa destructor (Ruffinengo et al., 2005). Además, los aceites esenciales

microencapsulados mostraron resultados muy prometedores para el control de este ácaro sin

afectar a las abejas melíferas (Ruffinengo et al., 2014). Por otro lado, la infusión analizada de

esta especie mostró una significativa actividad antioxidante (Gastaldi et al., 2016).

Aunque se enfrenta a la extinción debido al extractivismo, solo encontramos un informe

preliminar sobre su propagación a través del cultivo de tejidos (Boeri et al. 2017).

Achyrocline flaccida (Weinm.) DC. (Asteraceae), (marcela

macho, vira-vira) se encuentra en Brasil, Paraguay, Uruguay, y en

el noreste y noroeste de Argentina (Catálogo de las Plantas

Vasculares del Cono Sur, 2017). Sus usos populares son como

antiespasmódico, antioxidante, estimulante y febrífugo, así como

emenagogo (Barboza et al., 2009). Los principios activos de sus

partes aéreas también son similares a los encontrados en A.

satureioides: ácido cafeico y clorogénico, quercetina y metoxiflavonas. Es importante resaltar el

hecho de que A. flaccida es la única especie del género Achyrocline con derivados epoxi-butoxi,

los cuales son compuestos poco comunes (ver la revisión de Broussalis et al., 1989). También se

estudió su aceite esencial, y los principales compuestos identificados fueron α-pineno y β-

cariofileno (Retta et al., 2008). En cuanto a la bioactividad de los extractos acuosos, se demostró

actividad antiviral in vitro sobre el virus del herpes simple tipo 1 (García et al., 1999 y 1995).

Tomado de Elechosa (2009).

Tomado de Catálogo de las Plantas

Vasculares del Cono Sur (2017).

Se la utiliza a partir de extracción directa del ambiente, dado que comparte hábitat con A.

satureioides, aparece frecuentemente como contaminante (Retta et al., 2010).

Con respecto a la biotecnología, se han desarrollado protocolos de cultivo in vitro para la

obtención de metabolitos secundarios, tanto en medios sólidos (Bonnecarrère et al., 2009) como

en medios líquidos en biorreactores (Ross y Castillo, 2010). Sin embargo, estos informes se

citan como trabajos preliminares para la mejora de las tasas de multiplicación y futuros

experimentos centrados en la producción de metabolitos secundarios a partir de suspensiones

celulares y no pudimos encontrar avances de estos trabajos. Con respecto a los marcadores

moleculares, se ha informado sobre el uso de ISSR para el análisis genético de esta especie (Da

Rosa, 2015).

Adesmia boronioides Hook. f. (Fabaceae) (paramela). Es un arbusto

endémico andino-patagónico de Argentina y Chile, que alcanza alturas

de entre 40 cm y 2 m (Catálogo de las Plantas Vasculares del Cono

Sur, 2017). Su infusión es utilizada como digestiva y para tratar

síntomas respiratorios (Kutschker et al., 2002). Es una especie muy

reconocida por las comunidades mapuches, quienes resaltan su uso

como antireumática, digestiva, antitusiva y circulatoria (Molares y

Ladio, 2008). Se la cita también como analgésica y emenagoga

(Rondina et al., 2008). Entre sus principios activos se destacan sus altos niveles de porfirinas

(Estomba et al., 2012) y sus aceites esenciales cuyos principales componentes son α-pineno,

esquelenona, δ-cadineno, isoesquelenona y 1-epi-cubenol (González et al., 2004); estos autores

resaltan que el agradable olor de las resinas presentes en las partes aéreas sugiere su utilidad

para la industria de las fragancias. En cuanto a la bioactividad, su infusión y sus aceites

esenciales han demostrado actividad antioxidante, siendo mayor la de sus aceites (Gastaldi et

al., 2016).

Debido al régimen extractivista al cual se encuentra sometida, esta especie está en riesgo, por lo

que existe un gran interés en su conservación y propagación. Se ha reportado su

micropropagación, estudiándose la producción de porfirinas en estas condiciones (Estomba et

al., 2012).

Aloysia polystachya (Griseb.) Moldenke (Verbenaceae) (burrito), es un arbusto de 0,6 a 2,0 m

de altura, flores blancas y de pequeño tamaño, habita en Bolivia, Brasil, Chile, Paraguay,

Uruguay y Argentina (Catálogo de Plantas Vasculares del Cono Sur, 2017). Crece en suelos

limosos desde el nivel del mar hasta los 2.000 m de altura. Es muy utilizada en la medicina

popular y en la herboristería por sus propiedades medicinales, la infusión de las hojas y flores,

se utiliza contra dolores de estómago, trastornos hepáticos, digestiones lentas, empachos,

Tomado de Catálogo de las Plantas

Vasculares del Cono Sur (2017).

acidez, náuseas y vómitos. Hay referencias que indican una muy

interesante potencialidad de esta planta para su aplicación como cultivo

para la industria farmacéutica ya sea como eupético, carminativo y

sedante (Hellión-Ibarrola et al., 2008 y Mora et al., 2005) como

pediculicida (Toloza et al., 2005); asimismo mostró una interesante

actividad contra el coleóptero Rhizopertha dominica, plaga que afecta a

los granos en la etapa de poscosecha (Benzi et al, 2010) y como

repelente frente a Aedes aegypti (Gleiser et al., 2011). Además, ha mostrado actividad

antibacteriana contra diferentes cepas de Staphylococcus, Enterococcus y Enterobacter (Aguado

et al., 2012). Elechosa (2009) determinó en la Argentina, la existencia de dos poblaciones

definidas por sus quimiotipos, el Tipo 1 con un alto contenido de carvona, acompañado de

limoneno; y el Tipo 2 que presenta como componente destacado a la α-tuyona, acompañado de

β-tuyona. Las propiedades digestivas y carminativas se atribuyen a la presencia de carvona

(Burdyn et al., 2006). Sin embargo, la α-tuyona se menciona como una neurotoxina animal

(Millet, 1981). No hay informes sobre su fracción no volátil.

Existen referencias sobre el cultivo experimental de "burrito" en las provincias argentinas de

Córdoba (Manero de Zumelzú, 2000), Jujuy (Zampini et al., 2003) y Entre Ríos (Aguado et al.,

2003), y en Paraguay (Gómez Insfrán, 2004). A pesar de la existencia de estos informes, no

encontramos referencias en la literatura sobre el cultivo y domesticación del "burrito" y

generalmente se cosecha del ambiente (Martínez, 2005).

Con respecto al uso de técnicas biotecnológicas, solo se encontró un artículo que menciona la

propagación in vitro (Burdyn et al., 2006). Por otra parte, se halló un reporte donde se describe

el uso de estas plántulas micropropagadas para la fabricación de tabletas a partir de extractos

pilulares (Aguado et al., 2006). No se encontraron más informes sobre el uso de otras estrategias

biotecnológicas para el mejoramiento genético, como la transgénesis o la poliploidización.

Baccharis latifolia (Asteraceae) (algodoncillo, chilca). Es un

arbusto de rápido crecimiento que puede alcanzar 2 m de altura y

hasta 3 de ancho, abundante en Sudamérica: Bolivia, Ecuador,

Argentina, Uruguay, Chile y Colombia (Catálogo de las Plantas

Vasculares del Cono Sur, 2017; Barboza et al. 2009). La especie

es muy utilizada en la medicina popular, a saber: se recurre a la

infusión de las hojas como antidiarreico, vulnerario, resolutivo,

antiflatulento, tónico amargo, antidiabético y en el tratamiento de inflamaciones, dolor de

estómago e insomnio. La decocción se emplea para el tratamiento de reumatismo, desórdenes

hepáticos, tos, bronquitis, úlceras y en caso de parásitos intestinales. Externamente, la planta se

Tomado de Elechosa (2009).

Tomado de Catálogo de las Plantas

Vasculares del Cono Sur (2017).

emplea en forma de cataplasma para casos de luxaciones, heridas, dolores reumáticos y

hematomas, tiene una importante actividad antinflamatoria (Prada et al. 2016; Salcedo Ortiz y

Almanza, 2011; Vademécum Colombiano de Plantas Medicinales, 2008). El análisis

metabolómico mostró la presencia de fenoles y flavonoides de capacidad antioxidante (Prada

Muñoz, 2015). Con relación a los aceites esenciales se detectaron los siguientes compuestos:

germacreno D, α-tuyeno, α-pineno y limoneno (Barboza et al., 2009), y se han evaluado sus

actividades antifúngicas y antibacterianas contra diferentes cepas (Valarezo et al., 2013).

No se han encontrado referencias sobre domesticación/mejoramiento, así como tampoco la

aplicación de biotécnicas.

Buddleja cordobensis Griseb. (Buddlejaceae) (palo blanco,

salvialora, pulmonaria, salvia de la hora, salviablanca), endémica de

Argentina (Catálogo de las Plantas Vasculares del Cono Sur, 2017).

Popularmente consumida en infusiones para el tratamiento de

afecciones bronquiales, como antigripal, antitusivo, para la

congestión (Arias Toledo, 2009; Menseguez et al., 2007). Entre sus

principios activos se han citado al óxido de cariofileno, β-cariofileno

y α-copaeno como componentes mayoritarios en sus aceites esenciales, sobre los cuales se

determinó la actividad anti virósica frente a los virus de dengue, Junín y herpes simplex tipo 1

(Duschatzky et al., 2005). Sobre otro de sus principios activos, el iridoide catalpol, se encontró

que ejerce una fuerte inhibición contra taq ADN polimerasa (Garro et al., 2015).

Esta especie ha sido señalada como en estado vulnerable (Vischi et al., 2004) y no se

encontraron referencias en cuanto a su cultivo ni al uso de herramientas biotecnológicas.

Clinopodium gilliesii (Benth.) Kuntze (Lamiaceae) (muña-muña,

sin. Satureja parviflora), es un arbusto aromático de hasta 2 m de

altura, originaria del noroeste de Argentina, Bolivia y Chile, crece

desde los 1.200 hasta los 4.000 m de altura (Elechosa, 2009). La

medicina popular le atribuye a sus partes aéreas propiedades

antioxidantes, digestivas, analgésicas, antiespamódicas (cualidades

óptimas para la fabricación de bebidas sin alcohol), laxantes, emenagogas, afrodisíacas;

facilitadoras del parto y aliviadoras de los dolores post-parto (Barboza et al., 2009 y Rondina et

al., 2008). Se determinó la existencia de diferentes quimiotipos según estudios de sus aceites

esenciales en diversas poblaciones de la Argentina: piperitona-óxido de piperitona, terpinen-4-

ol, pulegona, isocitral, acetato de carvacrilo-carvacrol (Juárez et al., 2012). En cuanto a la

fracción no volátil, de los compuestos polifenólicos, el ácido rosmarínico y la luteolina fueron la

más abundantes (Cabana et al., 2012). Sus hojas, además, son muy requeridas por su potencial

Tomado de Catálogo de las Plantas

Vasculares del Cono Sur (2017).

Tomado de: Catálogo de las Plantas

Vasculares del Cono Sur (2017).

antifúngico, antiparasitario y antioxidante. Estudios de laboratorio demostraron actividad

antimicrobiana in vitro frente a varias especies de Staphylococcus, Bacillus suptilis, Escherichia

coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomona aeruginosa y Salmonella sp (Feresin et al., 2000),

además de actividad antiparasitaria frente a protozoos (van Baren et al., 2006). Asimismo, se ha

estudiado su actividad antioxidante en relación a la composición de su aceite esencial (Barbieri

et al., 2015).

La producción proviene en su totalidad de la recolección silvestre. Figura entre las especies

mencionadas como presionadas por sobre recolección (Alonso y Desmarchelier, 2015). Aún asi,

no se encontraron referencias que hablen del cultivo y de aplicación de biotécnicas sobre esta

especie de la que, como se indicó antes, algunas poblaciones se encuentran en riesgo de

extinción.

Hedeoma multiflorum Benth (Lamiaceae), (peperina de las lomas,

tomillo de las sierras, tomillo serrano). Habita en el sur de Brasil,

Uruguay y la Argentina, crece hasta los 1000 m sobre el nivel del mar.

Es una planta xerofítica que crece en lomas secas y pedregosas

(Elechosa, 2009). Está presionada en su hábitat natural por la sobre

explotación producto de un sistema comercial netamente extractivo y

sin pautas de manejo que garanticen su propagación, unido al hecho de su pequeño tamaño, a su

restricción a suelos calcáreos y a que, difícilmente rebrota luego de incendios, situaciones que

colocan a esta especie en peligro de extinción (Menseguez et al., 2007; Martínez, 2005). Se la

aprecia por sus propiedades digestivas, carminativas y analgésicas para dolores de cabeza y

reumáticos (Arias Toledo, 2009; Rondina et al., 2008). Los principales destinos de estos

recursos son para las procesadoras de yerba mate compuesta ya que principalmente se la

consume en infusiones, en amargos y aperitivos, para herboristería y laboratorios de productos

medicinales (Juliani et al., 2007; Menseguez, et al., 2007; Martínez, 2005). Los componentes

principales de su aceite esencial son pulegona, isomentona y mentona (Fernández et al., 2007).

Además, teniendo en cuenta el contenido de polifenoles (ácido cafeico, clorogénico y

rosmarínico) y su actividad antioxidante in vitro (Dadé et al., 2011 y 2009), la especie es un

excelente recurso que podría ser utilizada como herramienta farmacológica y nutricional.

Si bien no se encontraron reportes sobre el cultivo de Hedeoma, se verificó la existencia de

trabajos de micropropagación (Peralta et al., 2017; Díaz et al., 2010; Brunetti, 2007) así como

de estudios para su macropropagación (Martínez, 2005). Pero no se hallaron reportes de la

aplicación de otras biotécnicas como transformación genética o poliploidización para su

mejoramiento, siendo una especie a la cual, por su situación ecológica, se le debería prestar más

Tomado de Elechosa (2009).

atención. Martínez y Fernández (2000a and 2000b) sostienen la necesidad de la difusión y el

reemplazo paulatino del sistema de recolección extractivo por una producción de la especie.

Peumus boldus Molina. (Monimiaceae) (boldo). El "boldo" es un

árbol de tamaño mediano endémico en Chile (Catálogo de las

Plantas Vasculares del Cono Sur, 2017), que puede alcanzar

alturas superiores a 15 m. La planta está muy valorada en

medicina popular por sus propiedades curativas, y las infusiones

preparadas a partir de sus hojas se utilizan para tratar trastornos

estomacales y hepáticos, ya que se lo conoce como

hepatoprotector, digestivo, colerético, colagogo y antiinflamatorio (Lanhers et al., 1991). En la

América precolombina, los mapuches lo empleaban para "tratar el reumatismo y las

dislocaciones". Hace más de un siglo, el "boldo" ese encuentra incluido en las farmacopeas de

algunos países europeos, lo que permitía su uso en la medicina oficial (Vogel et al., 2007). Los

principios activos encontrados en "boldo" fueron la boldina, isoboldina, laurotetanina,

laurolitsina; flavonoides, especialmente catequina; y aceites esenciales: ascaridol, 1,8-cineol,

linalol, terpineol, limoneno, terpinen-4-ol y alcanfor (Quezada et al., 2004; Vogel et al., 1997).

Los extractos hidroalcohólicos presentaron actividad hepatoprotectora, y el alcaloide boldina

fue aparentemente el responsable de esa actividad (Lanhers et al., 1991), mientras que los

extractos acuosos mostraron una importante actividad antioxidante y captadora de radicales

libres, debido a la presencia de catequinas (Schmeda-Hirschmann et al., 2003). Sin embargo, los

extractos hidroalcohólicos y la boldina tuvieron efectos abortivos y teratogénicos y se

informaron cambios en los niveles sanguíneos de bilirrubina, colesterol, glucosa, alanina

aminotransferasa, aspartato aminotransferasa y urea en ratas (Rodrigues de Almeida et al.,

2000).

En cuanto a los usos biotecnológicos, se ha establecido un protocolo de micropropagación para

esta especie (Ríos et al., 2010), y se ha patentado un método para extraer los principios activos

de yemas in vitro (Zúñiga, 2013). Las relaciones filogenéticas de la familia Monimiaceae se

estudiaron con marcadores moleculares utilizando las secuencias de la subunidad ribulosa-1,5-

bifosfato carboxilasa (rbcL) y los espaciadores tRNA no codificados (Renner et al., 1998).

En Chile, principal productor de "boldo", todas las hojas utilizadas para su producción

provienen de árboles silvestres. Sin embargo, en su hábitat natural, la explotación del "boldo"

está regulada legalmente (Pinilla y Parra, 2011; Vogel et al., 2007).

Stevia rebaudiana Bertoni (Asteraceae) (stevia, ka'a he'ẽ), es nativa

de Paraguay (Catálogo de las Plantas Vasculares del Cono Sur,

Tomado de: Missouri Botanical

Garden (2017).

Tomado de: Missouri Botanical

Garden (2017).

2017), y es un ejemplo claro y paradigmático de la mala gestión y explotación de recursos en

nuestra región, donde Paraguay, y particularmente la población Guaraní, perdió el germoplasma

en los años 70 con la industria edulcorante japonesa (Delgado Jiménez, 2016). Actualmente, el

uso principal es como un edulcorante natural (Durán et al., 2012), y hay muchas marcas en el

mercado que usan esta especie.

Los estudios preclínicos y clínicos sugieren que la "stevia" tiene muchas aplicaciones

farmacológicas y terapéuticas, como agente hipoglucemiante, antioxidante, antimicrobiano,

antifúngico y anticanceroso (ver revisiones Gupta et al., 2013). Se han aislado e identificado

más de 100 compuestos, y los más estudiados son los que constituyen una combinación

compleja natural de ocho glucósidos de diterpenos, presentes en las hojas y responsables del

sabor dulce, incluidos el isosteviol, esteviósido, rebaudiósidos (A, B, C, D, E, F), esteviolbesida

y dulcósido A. Los principales metabolitos son el esteviósido y el rebaudiósido A, que son 250

a 300 veces más dulces que la sacarosa. Ambos compuestos son termo y pH-estables y no

fermentables. Por estas razones, la "stevia" es uno de los principales sustitutos de la sacarosa y

también posee potencial como promotor de la salud. Junto con su dulce sabor, la "stevia"

también presenta sabor amargo debido a algunos aceites esenciales, taninos y flavonoides

(Gupta et al., 2013).

Debido al valor económico, real y potencial, de la "stevia", hay una gran cantidad de

publicaciones que tratan sobre aplicaciones biotecnológicas, particularmente el cultivo de

tejidos y la reproducción de la especie (ver reseña Kumar et al., 2011). Existen varios informes

sobre su micropropagación, con diferentes condiciones y técnicas (Oviedo-Pereira et al., 2015).

La cultura del callo se ha desarrollado para producir esteviósido (Karuppusamy, 2009;

Dheeranapattana et al., 2008). Una de las estrategias utilizadas para aumentar la producción de

principios activos es la generación de autotetraploides (Yadav et al., 2013; Li et al., 2012).

También se informaron protocolos de transformación genética a través de A. tumefaciens (Khan

et al., 2014); y también se han realizado estudios de variabilidad genética con ISSR (Garro-

Monge et al., 2014).

Finalmente, esta especie se cultiva y existen pautas disponibles para desarrollar su cultivo

(Manual de cultivo de la Stevia Para Agricultores).

Tagetes minuta L. (Asteracea) (chinchilla, huacatay, suico, suique, chil

chil), es originaria de Sudamérica, y habita en Chile, Bolivia, Perú,

Paraguay y el centro y norte de Argentina (Catálogo de las Plantas

Vasculares del Cono Sur, 2017). En Argentina, el Instituto Nacional de

Tecnología Agropecuaria (INTA) lo considera como una maleza

Tomado de: Atlas de Maleza

INTA (2017).

importante para los cultivares anuales de verano y las pasturas (Atlas de Malezas INTA, 2017);

sin embargo, su importancia como planta medicinal va en aumento en todo el mundo (Juliani et

al., 2007). En medicina popular, se usa como antimicrobiano, antihelmíntico, diurético y

antiespasmódico. También se emplea como digestivo, carminativo y antiabortivo. La infusión

preparada con las hojas se usa para aliviar dolores gástricos y las flores y hojas frescas se usan

en decocciones para aliviar resfriados y bronquitis. Su aceite esencial, muy valioso en

perfumería y aromaterapia, se extrae de sus hojas (Rondina et al., 2008; Tereschuk et al., 1997).

Sus principios activos son esencialmente flavonoides (quercetagetin y sus glucósidos

quercetagetin-7-arabinosyl-galactósido, quercetagetin-3-arabinosyl-galactósido, quercetagetin-

7-glucósido, patuleína y patuleína-7-glucósido) y aceites esenciales, cuyos quimiotipos están

constituidos principalmente por por β-ocimene y β-ocimenone (tagetenona). Tanto los

flavonoides como los aceites esenciales extraídos de las hojas mostraron actividad

antibacteriana y antifúngica, respectivamente, que se encuentran entre sus principales usos

poulares (Tereschuk et al., 1997; Zygadlo et al., 1994).

Si bien en Argentina se considera una maleza, particularmente en cultivares de soja y maíz,

existen referencias en blogs sobre su cultivo en Perú

(http://ecosiembra.blogspot.com.ar/2011/08/cultivo-de-huacatay.html). En México, la Comisión

Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad (CONABIO) menciona su cultivo en

este país, pero advierten sobre su potencial para convertirse en hierba debido a la similitud de

climas con otras regiones (CONABIO, Malezas de Mexico, 2009).

En cuanto a la implementación de biotecnologías, se ha introducido in vitro y se ha multiplicado

por regeneración indirecta y micropropagación (Mohamed et al., 2000 y 1999). También se ha

informado sobre el uso de marcadores moleculares de RAPD (Shahzadi et al., 2010). No se

encontraron referencias sobre la reproducción de esta especie.

Lippia integrifolia (Griseb.) Hier. Incayuyo var. Tawa-INTA. Nuestra propuesta de ideas y

estrategias para la conservación de la biodiversidad

Las herramientas de la biotecnología moderna están siendo cada vez más aplicadas para la

caracterización de la diversidad genética del germoplasma en general y del vegetal en particular

y, sin lugar a dudas, tienen un rol importante a cumplir tanto en la asistencia a los programas

para la conservación vegetal y como también a los de mejoramiento, usados como complemento

de los primeros. En este contexto, es importante comprender que la integración de la

biotecnología con los programas de conservación requiere de la interacción de múltiples y

variadas áreas, por lo que habría que considerar, la inclusión de profesionales de diferentes

disciplinas y expertisias.

Partiendo de la premisa propuesta previamente: que la mejor forma de conservar y sentar

soberanía sobre un recurso genético, es profundizar nuestro conocimiento sobre el mismo y

propiciar su aprovechamiento sustentable, nuestro grupo de trabajo se propuso, como estrategia

para la preservación del recurso, desarrollar germoplasma nativo, obtener nuevas variedades a

partir del material silvestre, mejorando su productividad de metabolitos secundarios y ofrecerlo

como alternativa para que sea producido por cultivo en vez de extraerlo de la naturaleza,

comenzando por Lippia integrifolia (Griseb.) Hier. (Iannicelli, 2016a). Si bien en la Argentina

son varias las especies con poblaciones en peligro de extinción, la elección de esta especie se

basó en la fuerte presión a la que está sometida debido la demanda que existe por parte de la

industria yerbatera, licorera y herboristería

L. integrifolia (Gris.) Hier. (también conocida como "incayuyo" o " té del inca”, Figura 1), es un

arbusto aromático de 1 m de altura, que crece en el noroeste y centro de la Argentina en las

zonas cercanas a los Andes (Catálogo de las Plantas Vasculares del Cono Sur, 2017).

Figura 1. Planta madre de incayuyo bajo condiciones de invernáculo estándar.

Tomado de Iannicelli, J. (2016a) Tesis doctoral.

El cultivo in vitro de tejidos vegetales es quizás la herramienta biotecnológica más utilizada,

especialmente para la propagación en gran escala de plantas (Escandón et al., 2010), pero

también, ajustando ciertos aspectos del protocolo es posible aplicarla como una herramienta

para el mejoramiento vegetal. En efecto, haciendo las combinaciones adecuadas de hormonas

vegetales, es posible generar variabilidad genética a través del cultivo de tejidos. Asimismo, es

posible amplificar este fenómeno exponiendo los explantos a la acción de agentes mutagénicos,

como la colchicina, que duplican la cantidad de cromosomas y, de esta manera, es posible

incrementar las cantidades de metabolitos secundarios por gramo de tejido (Iannicelli et al.,

2016b).

Basándonos en esa premisa se propuso a través de la aplicación de colchicina, bajo condiciones

de cultivo in vitro obtener nuevas variedades de “incayuyo”, con mayor número de

cromosomas, a fin de disponer de una planta con una mayor capacidad de síntesis de aceites

esenciales, con un aroma diferente y más intenso que el de la planta original.

a b c

La planta, originaria de la Provincia de La Rioja, Argentina, fue seleccionada por sus

características aromáticas, fue puesta bajo condiciones de invernáculo y se la multiplicó por

estacas para disponer de la cantidad suficiente de material clonal (Figura 2).

Figura 2. Enraizamiento de estacas del

genotipo seleccionado de L. integrifolia

para introducir a cultivo in vitro. a)

Estacas iniciales. b) Estacas enraizadas al

cabo de 30 días. c) Estacas desarrollando

en invernáculo estándar. (Tomado de

Iannicelli, J. (2016a) Tesis doctoral).

Los explantos utilizados (porciones de la planta original) fueron entrenudos, los cuales se

desinfectaron y establecieron en condiciones in vitro, para luego ser multiplicados a partir del

empleo de la bencil-amino purina (BAP) como promotor del crecimiento vegetal (Iannicelli et

al., 2016c) (Figura 3).

Figura 3. Secuencia del cultivo in vitro

de incayuyo. a) Brote cultivado in vitro,

el rectángulo rojo indica el material

tomado como explanto para el ensayo

con diferentes concentraciones de BAP.

b) Multibrotaciones desarrolladas en los

diferentes tratamientos con BAP al cabo

de 45 días de cultivo. c) Brotes aislados

a partir de un explanto del tratamiento

2.2 µM de BAP. d) Brotes enraizados y

elongados. e) Plántulas bajo cámara

húmeda en proceso de aclimatación. f)

Plantas aclimatadas creciendo bajo

condiciones de invernáculo. (Tomado

de Iannicelli, J. (2016a) Tesis doctoral).

Con el ciclo de cultivo de tejidos concluido, se procedió a la aplicación de colchicina, también

en condiciones in vitro (Figura 4) (Iannicelli et al. 2016b). De esta forma se obtuvieron

autotetraploides, es decir individuos que duplicaron su número de cromosomas, y por lo tanto,

su cantidad de material genético.

b c

d e e f

a

a b

c d

c d

5a

5b

Figura 4. Cultivo de explantos de L. integrifolia en medio de

multiplicación con el agregado de colchicina. a) Explanto

inicial. b) Comparación del desarrollo de un explanto tratado

con colchicina (izquierda) y un explanto sin tratar (derecha),

ambos en medio de multiplicación libre de colchicina, a los

40 días. c) Las flechas señalan brotes incipientes. d) Brotes

desarrollados en medio luego del tratamiento con colchicina,

tras 60 días de cultivo (Tomado de Iannicelli, J. (2016a)

Tesis doctoral).

Una vez confirmada la existencia de una población de tetraploides entre las plantas ex vitro

recuperadas del tratamiento con colchicina, se inició la caracterización fenotípica de éstos y su

comparación con los individuos diploides (individuos que conservaron su número de

cromosomas original).

Figura 5. a) Plantas ex vitro desarrollándose bajo condiciones de

invernáculo estándar. A la izquierda se observa una tetraploide y a la

derecha una planta control. b) Comparación de hojas, inflorescencias,

estomas y granos de polen entre diploides y tetraploides. (Tomado de

Iannicelli, J. (2016a) Tesis doctoral).

La Figura 5a muestra la diferencia en el porte de la tetraploide (izquierda) y un control diploide

(derecha). Estas diferencias en el aspecto de las plantas se hicieron más notorias cuando se

pudieron comparar, en plantas adultas, los tamaños de hojas, flores estomas y granos de polen

(Figura 5b).

Finalmente se comparó la producción de aceites esenciales entre los individuos diploides y

tetraploides. La extracción de aceites esenciales se llevó a cabo por destilación con arrastre de

vapor. Si bien se observó variabilidad en la producción de aceites, todos los tetraploides

produjeron significativamente más que los diploides. Estos resultados se pueden ver resumidos

en la Tabla 1.

Como corolario de este trabajo, el individuo que mostró la mayor capacidad de síntesis de aceite

fue inscripto en el INASE como una nueva variedad de incayuyo al que se la denominó: Tawa

(significa cuatro en Quechua) INTA, con número de registro: 15679 y fecha de inscripción el 6

de Julio de 2015 (Figura 7).

Tabla 1. Diferencias en la producción de aceites entre la

planta madre y las diferentes poblaciones de plantas ex vitro

recuperadas. PM: planta madre. T: tetraploides. DC:

diploides recuperados del tratamiento con colchicina. CB:

Controles tratados con BAP. C s/B: Controles sin BAP. Q:

quimeras. (Tomado de Iannicelli, J. (2016a) Tesis doctoral).

Figura 6. Aspecto de Tawa-INTA con

relación a la planta original (izquierda). Tawa

INTA florecida (derecha). (Tomado de

Iannicelli, J. (2016a) Tesis doctoral).

Una reflexión final

El cuidado de la biodiversidad es una tarea global, que nos debería comprometer a todos, así

como el uso y aprovechamiento sustentable de las especies aromáticas/medicínales nativas es, a

RENDIMIENTOS (%V/P)

PM T DC CB C s/B Q

2,9 3,7 3,0 3,0 3,1 3,3

4,4 2,9 2,9 2,9 3,0

4,7 3,1 3,0 3,0 2,9

3,9 3,0 2,9 2,9 2,9

3,6 2,1

3,5 2,7

4,1 3,1

3,5 2,9

3,6

3,6

3,9

3,7

3,9

todas luces, un trabajo multidisciplinario, que requiere la intervención de la etnobotánica, la

ecofisiología, la química, la farmacología, la agronomía, la biotecnología, el trabajo social de

los extensionistas, economistas y de políticos. La etnobotánica haciendo un trabajo de

prospección, clasificando inequívocamente desde lo botánico, estudiando el uso de las especies

y tomando registro del origen social de estos saberes (a fin de proceder según el Convenio de

Biodiversidad), los ecofisiólogos determinando los hábitos de crecimientos, la fisiología, el

nicho ecológico que ocupa la especie y su situación en cuanto al riesgo de extinción. La química

y la farmacología analizando sus metabolitos secundarios, sus propiedades químicas, biológicas

y farmacológicas. Desde la agronomía y la biotecnología estudiar la mejor forma el desarrollo

de la tecnología apropiada para su cultivo. Los extensionistas asistiendo a los pequeños

productores para facilitar la adopción del cultivo propiciando el cambio de paradigma

extractivista por el productivo. Economistas y políticos generando acciones que propongan la

optimización de la cadena productiva/comercial y que se fomente la producción sustentable a

través de medidas como desgravaciones impositivas, acceso a subsidios o créditos blandos, etc.

Asimismo, es muy relevante que se tomen medidas para proteger el germoplasma silvestre

creando zonas “santuario” donde la recolección este prohibida o regulada siguiendo las normas

de las buenas prácticas de recolección y que el estado ejerza su poder de policía para que la

normativa sea respetada.

Con la acción concertada y coordinada de un equipo de trabajo de esta naturaleza será muy

posible revertir el cuadro en el que se encuentran algunas de estas especies. En ese sentido, el

aporte que se puede hacer desde la biotecnología es más que relevante, ya sea a través de

métodos de propagación y analizando la variabilidad genética disponible en el germoplasma en

apoyo de programas de mejoramiento o interviniendo directamente en el mejoramiento, como

en el caso de incayuyo.

En nuestro equipo de trabajo, formado por farmacéuticos, agrónomos, químicos, biólogos y

bioquímicos, nos propusimos como estrategia, aprovechando la estructura del INTA, obtener

genotipos mejorados respecto de la planta silvestre con el objetivo de ofrecer esos materiales a

los recolectores/productores y empezar de a poco con el trabajo de los extensionistas y de los

programas sociales de INTA y de las Universidades nacionales involucradas, es necesario

trabajo de concientización para cambiar la cultura extractivista por la productiva. Pero atención,

el punto débil de nuestra propuesta es que se precisa un Estado que normatice/regule la

extracción y nos asista en la tarea extensionista, controlando la situación del monte y las

acciones clandestinas como el uso del rolo para la recolección de las plantas y los incendios

intencionales.

La revisión bibliográfica llevada a cabo para la elaboración de este capítulo y la consulta con

varios colegas, nos llevó a la conclusión que esta situación de precariedad del germoplasma de

las PAMs es similar en toda la región del Caribe y América del Sur. En este escenario sería

conveniente aunar esfuerzos de los países de la región en función de rescatar el germoplasma en

peligro, estudiarlo, desarrollarlo y proponer un aprovechamiento racional y sustentable del

mismo, a través del trabajo en redes y en el marco de organizaciones como la REDBIO.

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